首繩懸掛裝置設計

❶ 衣服商標繩是系的,請問都有接頭嗎

而這種衣服的商標什麼事記得，請問有燈有接頭嗎？他們是有一定的接頭，但是在封閉式的一種嗯面料里頭他是看不見的。

❷ 礦山斜坡道安全運輸設計-- 輔助斜坡道安全設計 無軌 該從哪方面考慮啊 想到個緊急避險車道，其他的呢

因地制宜。

邊坡坡面防護的種類和方法多種多樣，但不論採用哪種方法，防護工程都應遵循以下原則：

因地制宜，結合邊坡的地形地貌、水文地質條件，根據實際情況確定適宜的防護措施；

就地取材，在選用防護材料時，盡量利用當地材料，就地採集；

經濟適用，在力求節省工程費用和其它開支的同時要達到經濟耐久以及養護工作量最小的要求；

兼顧景觀，坡面防護的意義不僅局限於保護邊坡，還應當與環境相襯，合理美觀。

(2)首繩懸掛裝置設計擴展閱讀

坡面防護設計-種草防護

1 適用條件

用於適宜草類生長的土質路塹和路堤的邊坡，且邊坡的高度不高，坡度不大(坡度不宜陡於1:1)。當邊坡土層不宜種草時，可在坡面上先鋪一層厚為5~10cm的種植土，使其與坡面結合牢固。若邊坡坡度陡於1:2，在鋪種植土前將邊坡挖成台階形。

2、 草種選擇

草種的選用要結合邊坡的土壤環境和當地的氣候條件，選擇容易生長、根部發達、莖干低矮、枝葉茂盛、生長能力強的多年生草種，常採用的草種包括：白茅草，根深而粗壯；毛鴨嘴及魚肩草，根深，固結邊坡能力強；兩耳草、果園草及雀稗，莖葉茂密，富於覆蓋；鼠尾草，繁殖快；無芒雀麥，根系固土范圍直徑可達半米，-30°C下能安全越冬。

3、 施工工藝

草籽播種可根據情況進行撒播或溝(行)播。

撒播是最簡單易行的方法，此法常用於比較松軟的土質邊坡；溝(行)播一般在比較堅硬的土質邊坡上採用。

播種時間的選擇很重要，南方溫暖潮濕地區常年適於草籽的發芽、生長，播種時期選擇范圍較大；北方寒冷乾燥地區，播種時間應選擇在春、秋兩季，避開低溫和高溫的不利季節，不可在乾燥的風季和暴雨季節播種。

加強管理，經常檢查成活率，必要時應進行補充播種。

❸ 用筷子牙簽皮筋製作高空墜蛋

1.用紙做個降落傘,以降低下落的速度；
2.用多個塑料袋（不能用保鮮袋,太薄）,充氣後封閉起來,包裹在雞蛋的周圍（注意六個面都要照顧到）,然後用玻璃膠固定呈球體,確保雞蛋在中心位置.
用保鮮紙當降落傘方上頭,用繩子系住下面的東西
下面：首先用保鮮膜做個25*25的底,再用木條鋪上,再在保鮮膜底下鋪一層棉花,有助於防撞擊.
然後再把幾個木條插在剛才的上面,再用橡皮筋一圈圈繞著,把雞蛋放那裡面.
絕對不會碎,我以前做過.從20米高的地方摔下去..碎的原因內是超過了物體本身的最大形變數
要使雞蛋不碎,就是設法不要讓雞蛋超過自己的最大形變數的過程,方法有很多
准備材料：生雞蛋 碎紙屑 小紙盒 （體積大於雞蛋的體積）
帆布（盡量不太透氣就可以,形狀方,稍大些） 線繩
紙筒（可以自己用紙卷,粗細約和鉛筆相仿）
實驗原理： 一：緩沖裝置
二：減速裝置
實驗過程： 一：緩沖裝置： 1）將碎紙屑放入紙盒,約放紙盒體積的1/3
2）將雞蛋放進去,並再放入紙屑,紙屑放的不要太少,要稍緊些,就是在將紙盒封上時,搖晃紙盒感覺不到雞蛋動了為最宜.至此紙盒包裝完畢；
3）將紙筒用透明膠固定在紙盒的棱上,使紙盒在落地前,紙筒先與地面接觸,以起到緩沖作用
二：減速裝置：1）將線繩系在帆布的四個角上
2）另一端都固定在紙盒的一個頂角上（注意,是同一個頂角）
裝置完成,可以操作著試一下的!科學讓雞蛋堅如磐石
古代人常用「雞蛋碰石頭」來比喻自不量力.可見,雞蛋是極易碎的,輕輕一磕就碎了.如果說雞蛋能從十幾米高的地方落下而安然無恙,那簡直就是天方夜譚.但是科學有時能將不可思議的事情變為現實.今天,就讓我們共同走進這個神話吧.
首先,讓我們明確一下從十幾米的高空落下是一個什麼概念.不難算出,若不計空氣阻力,物體落地時的速度將達到十多米每秒.為了讓大家更好地明白這么快的速度將產生什麼樣的作用效果,我打一個比方.這就好比一輛時速達40km/h的汽車突然撞到了牆上,後果可想而知.如果不採取任何措施,不要說是雞蛋,就是一塊石頭,恐怕也要粉身碎骨.
這樣一件看似不可能的事情,是否就不可辦到呢?不是的,科學的魅力正在於此.只要我們依據正確的科學道理,提出可行的解決方案,再經過一次次實踐的檢驗,不斷改進,是完全可以辦到的.
今天,第四屆科技節的「高空墜蛋」比賽給我們提供了自由發揮的機會.讓我們放飛想像的翅膀,來創造這個奇跡!
比賽規則：
將一個採取了一定保護措施的雞蛋從五樓陽台上扔下,使其自由下落.在雞蛋不破的前提下,整個裝置重量（不包括雞蛋）越小,落地點距指規定的地點越近,其比賽成績就越靠前.
一、科學道理：
（一）、理論依據：
1、動量定理表達式：Ft =△p
其中△p指的是動量的變化,F指的是沖力的大小,t指的是力的作用時間.
由於雞蛋在下落的過程中,動量的變化△p一定,雞蛋所受的力F與力的作用時間t成反比,即t越大,F就越小,作用在雞蛋上的力就越小.這樣,雞蛋就不容易碎了.
2、由空中垂直下落的物體所受空氣阻力f與空氣的密度ρ、物體的有效橫截面積S、下落的速率v的平方成正比,阻力的大小可表示為f=CρSv2,其中C為阻力系數,一般在0.2～0.5之間,ρ=1.2kg/m3,物體下落經過一段時間將達勻速,這稱為終極速率.
我們可以發現如下的一些日常現象：
雨滴在空氣中下落,速度越來越快,所受空氣阻力也越來越大. 當阻力增加到與雨滴所受重力相等時,二力平衡,雨滴開始勻速下落.
跳傘運動員在空中張開降落傘,憑借著降落傘較大的橫截面積取得較大的空氣阻力,得以比較緩慢地降落.這些都是這個公式在生活中的應用.
明白了這以後,就不會認為裝置的加速度是9.8m/s2了.
3、一切物體都具有慣性.在「高空墜蛋」整個裝置落地的一瞬間,裝置靜止,然而雞蛋由於慣性,還會繼續運動,造成與裝置擠壓、碰撞,容易損壞.如何將雞蛋由於具有慣性而造成的影響降到最低,還需要我們進一步分析解決.
（二）、規則分析：
有了理論指導,就可以分析比賽規則了.目的是在不違反比賽規則的情況下,充分考慮各方面的影響和應當解決的問題,以制定切實可行的方案.
由於比賽規則有一個大前提就是雞蛋不破,雞蛋一旦破了,便會被淘汰,一切努力也就白費了.因此,最重要的就是要保證雞蛋不破,然後再考慮如何使裝置重量盡可能小,使裝置穩定性盡可能高.保證雞蛋不破就要加強保護措施；重量盡可能小就要選用密度小的材料,能省就省；穩定性盡可能高,一是要投得准,二是裝置受大氣影響盡可能小.
二、方案設計：
在前面理論依據的支持下,又認真分析了比賽規則,找到了問題的關鍵所在,現在可以制定可行性方案了.
結合在同學們中的調查和全國各地舉行過類似比賽的方案來看,比較常見的、有一定可行性的方案有以下幾種：
1、降落傘型：
降落傘型,顧名思義,就是利用降落傘,增大空氣阻力,以使雞蛋連同整個裝置平穩落地.
這種方案最容易想到,因為跳傘、宇宙飛船減速,都運用了這個方法,效果很好.安全性極高,使整個裝置達到較小的速度即可勻速下落.裝置的重量也不會很重.唯一的缺點就是：受大氣擾動影響太厲害,會使實驗裝置飄忽不定,准確性較差,往往不能落到指定位置,從而影響了比賽成績.
2、外包裝型：
外包裝型,就是用較多的減震材料將雞蛋嚴嚴實實地包裹起來.比如泡沫、棉花、各種填充材料等.通過這些材料的緩沖作用,達到保護雞蛋的目的.
這種方案也較容易想到.平常生活中用各種填充材料保護貴重用品的方法相信大家都見到過.這的確是一個有效的方法.這種方案由於受空氣阻力影響很小,所以准確性較高.由於所使用的材料都是密度極小的,所以可將整個裝置的重量降到最低.但美中不足的是：整個裝置是自由下落狀態,到達地面時的速度較大,因而對裝置的堅固度和緩沖效果要求較高,安全性稍差一點.
3、不倒翁型：
不倒翁型,就是使整個裝置像不倒翁一樣,把重心盡可能降低,使得裝置下落時能保持穩定狀態,確保始終讓一個面著地.那麼保護工作只需要在這一個面做好就行了,從而節省了材料.
這種方案充分考慮到了上一種方案可能出現在空中翻滾現象,經過改進形成的.其可靠性遠遠高於第一種方案,材料更節省,准確性更高.美中不足的就是為了確保裝置的重心降低,勢必要在底部放上一個質量較大的物體,這就大大加重整個裝置,將影響比賽成績.
4、多面體型：
多面體型,就是把整個裝置製作成一個多面體,將雞蛋用結實的繩子固定在多面體的中央,使整個雞蛋懸空.裝置落地後,不論哪個面著地,雞蛋都不會著地,雞蛋就完好無損了.
這種方案無需額外的材料,只需要製作多面體的骨架和幾根線即可,用料極其節省,因而重量會大大降低.因受空氣阻力較小,所以穩定性較好.但這種方案也有一個大的缺點就是多面體不易扎制,結實程度不高,落地後可能會散架,雞蛋也就岌岌可危了.
5、雙氣球型：
雙氣球型,就是將雞蛋放在一個氣球中,充入一定量空氣,在外面再套一個氣球,充入適量空氣.這樣兩層氣球之間就會形成一個氣墊,會使雞蛋免受地面的沖擊.
這種方案所用材料應該是所有方案中最省的,重量只是兩個氣球的重量,幾乎可以忽略不計.但這種方案有一個致命的缺點就是兩層氣球之間有一塊是緊密接觸的,沒有氣墊的保護,如果此面著地,一切都完了.另外,由於重量太輕,受空氣擾動影響,其穩定性也不是很好.
6、螺旋槳型：
螺旋槳型,就是在整個裝置上方安置一個螺旋槳,靠流動的空氣推動或遙控,使螺旋槳旋轉起來,以提高安全性和准確度.這極像直升飛機的飛行原理.
這種方案因螺旋槳的轉動而減小了裝置下落的速度,安全性更高.如果是遙控,准確性也會很高.問題是如何保證螺旋槳始終朝上,螺旋槳一旦不朝上,准確性將無從談起.如何保證螺旋槳平穩旋轉也是一個問題.
7、滑翔機型：
滑翔機型,顧名思義,就是將雞蛋懸掛在滑翔機下方,整個裝置就會在空氣中滑翔,最後會平穩地降落.
這種方案准確性極差,降落地點不確定.如果不限制落地點的話,這無疑是一個好方案,安全性較高.在這種比賽規則下,不提倡這種方法.
8、鹽水型：
鹽水型,就是配一個密度很大的氯化鈉溶液,讓雞蛋漂浮在上面,落地後鹽水就充當了緩沖材料,保證雞蛋不破.
這種方案新穎獨特,用鹽水作緩沖,安全性較高,受到空氣阻力影響很小,准確性較高.但裝置不易控制,如果裝置在空中翻滾,鹽水灑出,就起不到保護作用了,因此,一定要保證裝置重心要穩,並且盡可能降低.這種裝置的重量問題也是不容忽視的,畢竟,鹽水的密度要比泡沫大得多.
9、吸管組型：
吸管組型,用幾根吸管綁在一起做成吸管組,將幾組吸管組搭成金字塔形,將雞蛋夾在中間,用膠條固定.吸管由於是中空的,可以起到緩沖作用.
這種方案材料來源廣泛,重量輕,體積小,因而准確性較好.至於安全性嘛,可能要差一點,吸管的緩沖作用畢竟有限.
10、綜合型：
綜合型,就是將幾種保護措施結合起來使用,造出的裝置也是五花八門.
綜合型裝置的安全性肯定會大大提高,這是毫無疑問的.准確性很難說究竟是提高了還是降低了.不過有一點可以確定,那就是裝置的總重量大大增加,可能會影響比賽成績.
… …
上面大體介紹了十種方案.其實還有很多方案,就不一一列舉了.不難看出,這十種方案各有利弊,很難找出一個十全十美的方案.而且,各種方案的偶然性較大.以上僅是從理論層面對各種方案進行了分析,實際操作中會有各種意想不到的事情發生.
三、實踐檢驗：
（一）、外界影響分析：
受當時天氣狀況、場地情況、裝置製作情況、雞蛋的大小和形狀等,都會對比賽結果產生一定影響.
1、天氣狀況的影響：
天氣狀況對這種比賽的影響可以說是非常大的.主要影響是風力的大小.理想的天氣狀況應該是幾乎沒有風,這樣才能保證一些需要藉助空氣阻力來減速的裝置能夠平穩降落.如果風太大,那麼降落傘型、螺旋槳型、雙氣球型等類型的實驗裝置就會在風中搖擺不定,准確性會很差,安全性也會大大降低.
2、場地情況的影響：
場地情況的好壞直接影響了比賽成績.這里的場地場地主要是指裝置落地的場地.理想的場地應該平坦、松軟,這樣會大大增加成功的幾率.遺憾的是這次比賽場地是大理石地面,平坦尚還可以,但是堅硬無比,這無疑是對裝置的一次嚴酷的考驗.這就要求我們的裝置一定要結實,緩沖效果要好.
3、裝置製作情況的影響：
裝置製作的好壞具有很大的不確定性.試驗時試驗成功並不代表著在正式比賽中會成功.因為試驗時整個裝置從十幾米高的地方落下,會造成裝置整體或局部的損壞,如果再用試驗過的裝置去比賽,這些損壞造成的影響便會顯現出來.會讓認為安全可靠的裝置出現意外情況.如果再製作一個新的裝置,即使原理跟試驗時的裝置一模一樣也無法保證製作得和試驗時的裝置沒有差別,問題往往就出現在這細小的差別上.
4、雞蛋的大小和形狀的影響：
也許你會問：雞蛋的大小和形狀還對試驗效果有影響嗎?回答是肯定的.經請教物理老師宋老師後得知：雞蛋越小越不容易破.對此你可能會不理解,其實我也不明白.宋老師給了一個恰當的事例：將大小不等的一筐雞蛋晃幾晃,你會發現：大的雞蛋先破,小的雞蛋後破.由此可以得知：小的雞蛋更結實一點.如果拿兩個蛋殼厚薄不同不一樣的雞蛋相碰,一定是蛋殼薄的雞蛋先破.由此可以得知：蛋殼厚的雞蛋更結實一點.另外,形狀規則的雞蛋由於受力均勻,會比不規則的雞蛋結實.因此,所用雞蛋太長、太圓、太扁或鼓出一塊、凹下一塊都不行.
如果比賽規則允許自帶雞蛋的話,一定要注意以上內容.如果不讓自帶雞蛋,只好聽天由命了.
由此可以看出,這種比賽中許多不確定因素都是人們難以預料的.對於前兩種影響,對每一個參賽者都是公平的.條件好對大家都好,條件不好對大家都不好.對於後兩種影響,要求我們一定要細心,力求將裝置調試得完美無缺,比賽時才能確保萬無一失.
（二）、臨場竅門：
一切准備工作準備就緒後,就只等著實地檢驗自己的裝置了.
正式比賽也並不意味著結局已定.經分析,這裡面還是有很多竅門的.
首先,一定要將自己的裝置對准投擲點.如果沒有對准投擲點,裝置落地時還有什麼准確度可言?對准投擲點,可以先向下扔一個小石子,看小石子落地點與起落點的關系,再根據這個確定自己裝置的起落點.可以反復試驗幾次,以找到最好的起落點.
再次,對於要求穩定下落的裝置,一定要調整好落地面朝下,確保重心穩定,裝置的這種姿態一定要求重心最低,才會避免裝置在空中翻滾、搖擺、抖動.如果重心不夠低,可臨時在裝置底面捆綁一個重物.但這樣會使裝置重量大大增加,這是不得已而為之呀.
最後,盡量將裝置置於所允許高度的最低點,這樣下落高度就會降低,裝置落地時的速度就會降低,增加了安全性.
四、最佳方案：
在充分考慮了各中方案的利弊和外界環境對裝置影響的大小之後,我們選取了一個最佳方案,即外包裝型.選取它的理由如下：
1、外包裝型裝置選用材料密度小,重量輕,能夠以較少的材料,較輕的重量達到較好的保護效果.
2、穩定性高.因其受空氣阻力的影響較小,可以沿著一條近似豎直向下的軌跡下落,如果起落點選得准,落地點也會很准.
3、排除了裝置在空中翻滾可能造成的影響.由於雞蛋周圍各個方向的保護程度都是一樣的,因此,裝置哪一個面先著地,都會受到緩沖材料的保護.即使裝置在空中翻滾,也不會對裝置的安全性產生太大影響.
4、材料來源廣泛.因為所選材料是泡沫、棉花等常見材料,因而便於尋找,裝置的造價也不會太高.
5、成功幾率高.只要保護材料足夠厚,保護效果足夠好就可以了.無須進行各種調試,使裝置狀態最佳.在下落過程中無須手動干預,就不會因人們可能的失誤而對比賽產生影響了.
因而,「外包裝型」方案應該是最好的.最好只是相對而言,其實這種方案也有缺點,那就是落地後可能會反彈,影響了准確性.
解決的方法就是在裝置外包一層彈性較小的材料,使得裝置落地後不會彈起.另外,在裝置外面貼雙面膠也是一個好方法.
五、總結分析：
高空墜蛋,看似不可能的事情經過一番討論分析也會變成現實.科學的魅力正在於此.它能用科學的手段解決這種類似問題.小小的高空墜蛋中竟有這么復雜的內容,竟蘊涵著這么多的科學道理,不禁想起畢達格拉斯的一句話：處處留心皆學問.
留心身邊的小事吧!其中會蘊涵著豐富的科學道理,只要我們去發現,去實踐.科學真理的大門剛剛向我們敞開,裡面充滿了神秘與未知,等待我們去探索!

❹ 11、I、用如圖所示的裝置研究在作用力F一定時，小車的加速度a與小車質量M的關系，某位同學設計的實驗步驟

Ⅰ（1）在做實驗前首先應該平衡摩擦力，此過程應排在把輕繩系在小車上並繞過定滑輪懸掛砂桶專之前，即B之後；屬
（2）電磁打點計時器使用的是4-6V的低壓交流電源，故步驟D中不能使用直流電源，而應該使用4-6V的低壓交流學生電源；
（3）根據牛頓第二定律可知物體的加速度a與物體的質量M成反比，所以a-M圖象是曲線，而僅僅根據曲線很難判定加速度a與物體的質量M到底是什麼關系，但a-

1

M

應該成正比例關系，而正比例關系圖象是一條過坐標原點的直線，所以應作a-

1

M

圖象．
Ⅱ甲圖：當拉力F等於0時，小車已經產生力加速度，故原因是平衡摩擦力時木板傾角過大．
乙圖：當拉力F已經不為零時，小車仍然沒有產生加速度，故原因是忘記平衡摩擦力或平衡摩擦力時平衡摩擦力不足，即平衡摩擦力時，木板傾角太小．
故答案為：Ⅰ（1）平衡摩擦力；B；（2）D；直流電源；4-6V的低壓交流學生電源；（3）G；作a-M關系圖象；作a-

1

M

圖象；
Ⅱ平衡摩擦力時木板傾角過大；平衡摩擦力時，木板傾角太小．

❺ 物料提升機施工方案

××物料提升機施工方案
一、工程概況
本工程為××綜合樓，位於華光路西首，恆興花園院內，總建築面積5800平方米，建築佔地面積1100平方米，工程東西總長71.2米，寬16.44米，採用圖紙為淄博市建築設計院設計圖紙，工程圖編號為2001047，工程主要由營業房、辦公樓二部分組成，其中一、二層為營業房，三、四層為辦公用房，局部六層為水箱間，總高度25.8米，根據工程狀況和施工現場布置，本工程設置兩台WSS8OB外吊籠物料提和施工現場布置，本工程使用要求，提升機安裝高度21.6米，共18個標准節，每個標准節1.2米，提升機架體離建築物3.5米，計劃2002年7月15日安裝。
二、安全要求：
1.提升機應有產品標牌，標明額定起重量、最大提升速度、最大架設高度、製造單位，產品編號及出廠日期，並附產品合格證。
2.提升機在安裝完畢後，必須經正式驗收，符全程要求後方可投入使用。
3.應配備考試合格持有操作證的專職司機，嚴禁無證開機。
4.井架出入口支承橋的鋼花梁兩端要用14號鉛絲扎牢，並用Ф6鋼筋捆牢固，橋枋要鉛絲與花梁扎牢。
5.井架出入口與建築物連接的平橋（台）必須架設牢靠，寬度不應小於該井架的寬度，平橋板必須滿鋪，不得留有隙，平橋（台）兩側應架防護欄桿和掛安全立網，護欄桿距平橋（台）面高度以1.2m左右為宜，中間要加設橫桿不少於二度，護欄桿的垂直距離應於40cm，井架與建築的距離為3m，應在平橋底掛兜底安全平網。
6.井架在樓層的出入口上方架防護擋板或掛安全平網防護，並在出入口設層間活動安全閘門和在顯眼處掛有安全操作規定牌子和警示標志。
7.架體的三個外側面要滿掛密眼安全立網，安全網的重疊應小於10cm，並綁扎牢靠。防護桿、板的空隙應大於50mm，高度與架體相同。
8.作業人員嚴標禁乘吊籃升降.
9.在加體安裝和拆除作業時,應設專人指揮,作業區上方及地面10m范圍內設警戒區，並有專人監護，靠近交通道路或有人操作的地方還要設置防護檔板。
三、提升機機構安全要求
1.卷揚機的選用製造，應滿足額定起重量、提升高度、提升速度等參數的要求。
2.提升機宜選用可逆式卷揚機。
3.捲筒兩端凸緣至最外層鋼絲繩的距離，不應小於鋼絲繩直徑的2倍。捲筒邊緣必須設置防止線繩脫出的防護裝置。
4.捲筒與鋼絲繩直徑的比值應不小於30。
5.卷揚機符合現行國家標准《建築卷揚機》的規定。
6.滑輪組的滑輪直徑與鋼絲直徑的比值：提升機不應小於25。
7.滑輪應選用滾動軸支承。滑輪組與架體（或吊籃）應採用剛性連接，嚴禁採用鋼性連接，嚴禁採用鋼絲繩鉛柔性連接和使用開口拉板式滑板。
8.提升鋼繩不得接使用。端頭與捲筒應用壓置卡牢，在捲筒上應能按順序整齊排列。當吊籃處於工作最低位置時，捲筒上的鋼絲繩應小於3圈。
9.鋼絲繩應符合現行國家標准《圓股鋼絲繩》的規定，並有合格證。
四、電氣安全要求
1.選用的電氣設備及電氣元件，必須符合提升機工作性能、工作環境等條件的要求，並有合格證。
2.提升機的總電源應設短路保護及漏電保護裝置，電動的主迴路上，應同時裝設短路、失壓、過電流保護裝置。
3.電氣設備的電阻值（包括對地電阻值）必須大於0.5MΩ，運行中必須大於1000Ω/V。
4.提升機的金屬結構及所有電氣設備的金屬外殼應接地，其接地電阻應小於10Ω。
5.當提升機高度超過相鄰建築物的避雷裝置保護范圍時，應按現行國家標准《施工現場臨時用電安全技術規范》JG4688中的4.4.2條規定條件裝避雷裝置，其接地電阻應小於10Ω。
6.工作照明開關，應與主要電源開關相互獨立。當提升機電源被切斷時，工作照明不應斷電。各自的開關應有明顯標志。
7.禁止使用倒順開關作為卷揚機的控制開關。
8.電動機應符合現行國家標准《電機基本技術要求》的規定，並有出廠合格證書。
9.提升機的電氣設備的製作與組裝，應符合國家現行標准《施工現場臨時用電安全技術規范》、《電氣裝置安裝工程施工及驗收技術要求》等的規定。
五、安全防護裝置及安全要求
1.提升機應具有下列安全防護裝置並滿足其要求：
①安全停靠裝置。吊籃運行到位時，停靠裝置將吊籃定位。該裝置應可靠的承擔吊籃自重、額定荷載及運料人員和裝卸時的工作荷載。
②斷繩保護裝置。當吊籃懸掛或空中發生斷繩時能可靠的將其停住並固定在架體上。其滑落行程，在吊籃滿載時不得超過1米。
③上極限位器（防沖頂裝置）。該裝置應安裝在吊籃允許提升的最高工作位置。吊籃的越程（指從吊籃最高位置與天梁最低的距離），應小於3米，當吊籃上升到達到極限高度時，限位器即行動作，切斷電（指可逆式卷揚機）或自動報警。
④樓層口停靠安全門。各樓層的通到處，應設置閉停安全門，應採用連鎖裝置（吊籃運行到位時方可打開）。停靠安全門可採用鋼管製造，其強度應能承受1KN/m的水平荷載。
⑤吊籃前後安全門。吊籃的上料口處裝設安全門。安全門宜採用連鎖開啟裝置，升降運行時安全門封閉吊籃的上料口，防止物料從吊籃中滾落。
⑥吊籃前後安全門。吊籃兩側處應設防護欄，防護欄宜採用工具式裝置封閉吊籃兩側，防止升降運行時物料從吊籃的兩滾落。
⑦吊籃頂部防護棚。籃頂部應裝設防護棚，防護棚宜採用接疊雙向開啟式，以利長料運送，防止人員進入吊籃作業時物料從吊籃個方墜落傷人。
⑧首層上料中防護棚。防護棚應裝設在提升機架體面進料口上方，其寬度大於提升機的最外部尺寸，長度為低架提升機應大於3m，高架提升機應大於5m其材料強度應能承受10kpa的均布荷載，也可採用50mm厚木板架設或採用兩層竹笆，上下竹笆距應不小於600mm。
⑨緊急斷電開關。緊急斷電開關應設在便於司機操作的位置，在緊急情況下，應能及時切斷提升機的總控制電源。
⑩信號裝置。該裝置是司機控制的一種響裝置，其音量應能使各樓層使用提升機裝卸物料人員清晰聽到。當司機不能清楚地看到操作者和信號指揮人員時，必須加裝通訊裝置，通訊裝置必須是一個閉路的雙向電氣通訊系統，司機應能聽到每站聯系，並能向每一站講話。
五、基礎安全要求：
1.土層壓實後的承載力，應不小於80kpa。
2.澆注C20混凝土，厚度500mm。
3.基礎表面應平整，水平度偏差不大於10mm。
4.基礎應有提排水措施。距基礎邊緣5m的范圍內，開挖溝槽或有較大振動的施工時，必須有保證架體穩定的措施。
5.提升機附牆架的設置應符合設計要求，其間隔一般不宜大於9m，且在建築物的頂層必須設置1組。
6.附牆架與建築物結構的連接應進行設計，並形成穩定結構，不得連接在腳手架上，嚴禁使用鉛絲綁扎。
7.附牆架上的材質應與架體的材質相同，不得使用木桿、竹竿等做附牆架與金屬架體連接。
六、安裝與拆除安全要求
1.一般安全要求
（1）新製作的提升機，架體安裝的垂直偏差，最大不應超過架體高度的1.5‰；多次使用過的提升機，在重新安裝時，其偏差不應超過3‰，並不得超過200mm。
（2）井架截面，兩對角線長度公差不得超過最大邊長的名義尺寸的3‰。
（3）吊籃導靴與導軌的安裝間隙，應控制在5～10mm以內。
（4）拆除作業前檢查的內容包括：
①查看提升機與建築物及腳手架的連接情況。
②查看提升機架體有無其他牽拉物。
③臨時附牆架、纜風繩及地錨的設置情況。
④地梁和基礎的連接情況。
2、架體的安裝與拆除安全要求
（1）安裝架體時，應先將地梁與基礎連接牢固。每安裝兩個標准節（一般不大於4m）,應採取臨時支撐或臨時纜風繩固定，並進行初校正，在確認穩定時方可繼續作業。
（2）架體各節點的螺栓必須緊固，螺栓應符合孔徑要求，嚴禁擴孔或開孔，更不得漏裝或以鉛絲代替。
（3）裝拆人員在作業時，必須戴安全帽，系安全帶，穿防滑鞋。不準以拋擲方式傳遞工具、器材，擰螺絲時，不準雙手操作，只能一手搬扳手，一手緊握架體桿件。
（4）在進行拆架體作業時，架體孔內必須鋪滿能滿足使用及安全要求的腳踏板，板兩端應超出支承位外邊沿100mm以上，以保證操作的安全。
（5）拆除作業中，嚴禁從高處向下拋擲物件。
拆除作業宜在白天進行，因故中斷作業時，應採取臨時穩固措施。
3.卷揚機安裝安全要求
（1）卷揚機應安裝在平整堅實的位置上，宜遠離危險作業區，視線應良好。
（2）固定卷揚機的錨樁牢固可靠，不得以樹木、電桿代替錨樁。
（3）當鋼絲繩在捲筒中間位置時，架體底部的導向滑輪應與捲筒軸垂直，否則應設置輔助導向滑輪，並用地錨、鋼絲繩拴牢。
（4）提升鋼絲繩運行中應架起，使之不拖地面和被水浸泡。必須穿越主要幹道時，應挖溝槽並加保護措施。嚴禁在鋼絲繩穿行的區域堆放物料。
（5）離開架體安裝的卷揚機，第一個導向滑輪與卷揚機的距離，對帶槽捲筒要大於捲筒寬度的15倍，槽捲筒要大於20倍。
七、使用安全與管理要求
提升機安裝後，應由主管部門按照要求設計進行檢查驗收，確認合硌發給使用證後，方可交付使用。
1.用前和使用中的檢查應包括下列內容。
（1）使用前和使用中的檢查應包括下列內容：
①金屬結構有無開焊和明顯變形。
②架體各節點連接螺栓是否緊固。
③附牆架、纜風繩、地錨位置和安裝情況。
④架體的安裝精度是否合理。
⑤電氣設備及操作系統的可靠性。
⑥卷揚機位置是否合理。
⑦電氣設備及操人系統的可靠性。
⑧信號及通訊裝置的使用效果是否良好清晰。
⑨鋼絲繩、滑輪組的固接情況。
⑩提升機輸電線路的安全距離及防護情況。
（2）定期檢查。定期檢查每月檢查一次，由有關部門和人員參加，檢查內容包括：
①金屬結構有無開焊、銹蝕、永久變形。
②扣件、螺栓連接的緊固的完好性。
③提升機構裝置有無鋼絲的完好性。
④安全防護裝置無缺少、失靈和損壞。
⑤纜風繩、地錨、附牆架等有無人松動，
⑥電氣保護裝置的靈敏度試驗。
（3）日常檢查。日常檢查由作業司機在班前進行，在確認提升機正常時，方可設入作業。檢查內容包括：
①地錨與纜風繩的連接有無松動。
②空載提升吊籃做一次上下運動，驗證是否可靠，並同時撞限位器和觀察安全門是否靈敏完好。
③高架提升機作業時，應使用通訊裝置聯系，低架提升機在多工種、多數層同時，應專設指揮人員，信號不清不得開機。作業中不論任何人發出緊急停車信號，應立即執行。
④當吊籃在懸空吊掛時，卷揚機司機不得離開駕駛座位。
⑤在支承安全裝置未有支承好吊籃時，嚴禁人員進入吊籃。
⑥吊籃在運行時，嚴禁人員將身體任何部門伸入架體內。在架體附近工人人員，身體不得貼近架體。使用組合架體時，進入吊籃工作人員，應隨時注意相鄰吊籃的運行情況；人和物料、工具不得越入相鄰的架體內。
⑦架體的斜桿和橫桿，不得隨意拆除；如困運輸需要，也只准將部分少數斜桿拆除。各樓層的出入口所拆除的斜桿，應安裝回在被拆除的開口節的上或下一節上，開與該節原有的斜桿成交叉狀，但連續開口不允許人於兩節。且必、須在適當的地方裝上與建築物剛性錨固的臨時拉桿或支撐，以保持架體的剛度和穩定。
⑧閉合主電源前或作業突然斷電時，應將所有開關扳回零位。在重新恢復作業前，應在確認提升機動作正常後方可繼續使用。
⑨發現安全裝置、通訊裝置失靈時，應立即停機電修復，作業中不得隨意使用極限限位裝置。
⑩使用要經常檢查鋼絲繩、滑輪工作情況。如發現麻磨損嚴重，必須按有關規定及時更換。
採用摩擦式卷揚機為動力提升機，吊籃下降時，慶在吊籃得至離地面1～2m處，控制緩緩落地，不允許吊籃自由落下直接降至地面。
作業後，將吊籃至地面，各控制開關扳至零位，切斷主要電源，鎖好閘箱。
2.管理要求
（1）提升機使用應進行經常性的維修保養，並符合下列要求。
①司機應按使用說明書的有關規定，對提升機各潤滑部，進行油潤滑。
②維修保養時，應將所有控制開關扳至零位，切斷主電源，並在閘箱處掛「禁止合閘」的標志，必須時應設專人監護。
③提升機處於工作狀態時，不得進行保養、維修，排除故障應在停機後進行。
④更換零件時，零部件必須與原部件的材質性能相同，並應符合設計與製造標准。
⑤維修主要結構所用焊條及焊縫質量，均應符合設計要求。
⑥維修和保養提升面架體頂部時，應搭設上人平台，並應符合高處工作業要求。
（2）提升機應由設備部門統一管理，不得對卷揚機和架體分開管理。
（3）金屬結構碼放時，應放在墊木上，在室外存放，要有防雨及排水措施。電氣、儀表及易損件的存放，應注意防震、防潮。
（4）運輸提升機各部件時，裝車應墊平，盡量避免磕碰，同時應注意各提升機的配套性。

❻ 某同學用如圖甲所示的裝置做「物體質量一定時，探究加速度與物體受力的關系」 實驗。 ①用游標卡尺

．來(1)① （2分）
②疏密間隔相同（自2分）③選鉤碼和小車作一整體為
研究對象，使增加（或減少）的懸掛鉤碼取自（或放
入）小車上，保證改變拉力時，研究對象質量不變
（2分）。
(2)①連線如圖乙所示（2分）；②○V1（2分）；
③2.0(2分)，1.50(2分)，1.0(2分)；④C(2分)。(5) ………（3分）

❼ 金剛石繩索取心鑽進

繩索取心鑽進是不提鑽取心(鑽進)方法之一,即在鑽進過程中,當岩心管裝滿岩心或岩心堵塞時,不需要把孔內的全部鑽桿柱提升到地面,而藉助專用的打撈工具從鑽桿柱內把內岩心管取上來;只有當鑽頭磨損失需要檢查或更換時才提升全部鑽桿柱的鑽進方法。它是當代地質鑽探的一種新方法;在我國發展十分迅速。以繩索取心為主體的金剛石鑽探,已成為地質鑽探三大技術體系之一。

(一)金剛石繩索取心鑽探的特點和功能

圖2-1 繩索取心鑽探示意圖

1—金剛石鑽頭;2—擴孔器;3—內管總成;4—外管;5—打撈器;6—鑽桿柱;7—絞車;8—鋼絲繩

金剛石繩索取心鑽探是指在鑽探施工過程中提取岩心時不用提升全套鑽柱,而是通過絞車和鋼絲繩把打撈器下放到孔內,將容納岩心的內管連同岩心一同提至地表;然後再將空的內管投放孔內(自重投入,干孔用鋼絲繩送入,仰孔和水平孔用泵送入),繼續鑽進,如此重復進行(圖21)的取心鑽探方法。

1.繩索取心鑽探的特點

在鑽探施工過程的回次鑽進中,不用提出全套鑽柱(包括外管)、而藉助繩索打撈器打撈內管取心,可實現長孔段連續鑽進。

2.繩索取心鑽探的主要功能

1)減少升降鑽具時間,增長純鑽進時間,大幅度提高鑽探效率,降低每米鑽探成本。

2)有效提高岩礦心採取數量與品質。

3)明顯提高金剛石鑽頭壽命。

4)增加鑽孔的穩定性,減少坍塌掉塊現象。

5)減少鑽桿連接螺紋的磨損,延長鑽桿壽命。

6)減少鑽機升降作業系統的磨損與動力消耗。

7)便於根據岩層變化更換內管類型或更換無岩心鑽進。

8)繩索取心鑽具可兼用於下封隔器進行地層滲透性試驗,輸送聚合物混合液以護孔堵漏。

9)減輕現場操作人員勞動強度。

(二)金剛石鑽進採用繩索取心的意義

1.普通金剛石雙管的缺憾

普通金剛石雙管鑽進小時效率高、進尺快;但突出存在以下兩方面問題:

(1)回次鑽進時間短

其原因是:

1)岩心容納管的長度有限。

2)在破碎地層鑽進或由於操作使用問題容易造成岩心堵塞,必須提鑽。

(2)提、下鑽輔助時間長

據統計,岩心鑽探的純鑽進與升降工序時間各占計入台月時間的30%～40%。輔助時間主要部分是升降鑽具時間,孔愈深所佔比例愈大。

隨著資源開發利用程度的提高,地質勘探鑽孔的深度有增加趨勢;如何縮短輔助時間,研究認為:關鍵在升降工序。

減少升降工序時間的途徑有以下幾個方面:

1)改進升降設備及操作,減少升降鑽具時間。這是過去一直強調的一個方面,但效果有限;並且在金剛石鑽進中,如果提下鑽速度過快則會產生較大的抽吸及壓力激動,不利於保持孔壁穩定;甚至還容易產生事故。

2)採用繩索取心。採用繩索打撈岩心容納管(內管)而不提出鑽桿的方法,能大大節約升降鑽具時間,這種方法簡單、易行,適用范圍廣,有利於推廣應用。

3)柔桿鑽探。實施有一定難度,我國只進行過階段性試驗,適用孔深亦有限。

4)反循環連續取心。岩心隨鑽進被反循環沖洗介質攜帶到地表,不需專門撈取,能獲得實時樣品且更大程度地節約了升降工序的時間。但反循環連續取心對設備及工藝的要求較高,目前應用的鑽孔深度也有限。

2.繩索取心鑽進的優點

繩索取心能大幅度減少提下鑽次數,提高鑽進效率,同時能減少鑽頭與孔壁碰撞及掃孔造成的消耗;岩心堵塞能及時打撈,既能保證岩心、礦心質量,也能提高純鑽小時效率和鑽頭壽命。此外,鑽桿與孔壁間隙小,有一定屏蔽作用;鑽桿升降次數少則有利於保護孔壁和快速穿透復雜孔段;打撈通道還有利用於鑽孔彎曲測量及其他孔底監測等。繩索取心的優點可概括為「三高」、「兩低」、「一優」。

1)「三高」即鑽速及鑽頭壽命高,純鑽進時間利用率高,岩(礦)心採取率高。

2)「兩低」即工人勞動強度低,鑽探成本低。

3)「一優」即岩心礦心品質優良,結構清晰,完整度好,純潔性高。

(三)金剛石繩索取心鑽具結構

1.實現繩索取心鑽進對鑽具結構的基本要求

繩索取心鑽進要求必須具有既能取心又能在鑽桿內升降內管的鑽具。因此,與普通金剛石小口徑鑽具相比,繩索取心鑽具除了能夠實現單動和卡取容納岩心外,還必須完成下列主要動作:

1)內管必須從鑽桿內通過。採取途徑:①增大鑽桿內徑,使用薄壁、大徑鑽桿並要求內外平整。②適當縮小內管外徑、增加鑽頭底唇面厚度。

2)內、外管相對獨立(打撈時能分離)。

3)內管總成能懸掛在外管總成內的座環上。並使卡簧座端部離鑽頭內台階有一定的間隙,保證鑽具良好的單動性和底部的通水性。

4)內管總成到達外管總成中預定位置時,能及時反饋信號。

5)打撈器在一定速度范圍內能從鑽桿中下到內管總成上端,並把裝有岩心的內管總成撈取上來。

6)鑽進時內、外管有固定的相對位置。即需要限位裝置,限位裝置有上、下之分:①定位機構。防止內管總成在岩心推力及沖洗液上舉力作用下上行,形成「打單管」現象。②懸掛機構。防止內管總成底端直接座在鑽頭內台階上,堵水,摩擦或破壞單動性能。

7)需要有能抓住內管總成,且能取消限位,釋放內管總成的打撈機構裝置。

8)需要有安全解脫內管裝置。

在打撈器捕捉住內管總成提拉不動或提升過程中遇阻時,能夠安全解脫內管總成,以防止損壞鋼絲繩。

此外,繩索取心鑽具還應具有內管總成長度能夠調節、內管受到保護、岩心堵塞報信等要求。

2.繩索取心鑽具組成

根據繩索取心鑽進的技術要求,為了使鑽具結構簡單,動作靈活,經久耐用,以達到提高鑽進效率、減輕勞動強度、降低鑽探成本之目的,我國在繩索取心鑽進技術生產試驗、擴大應用的同時,不斷總結經驗,研製、採用了多種形式的繩索取心鑽具。隨著使用經驗的積累和應用領域的拓寬,繩索取心鑽具的結構(部件)還在不斷改進和完善,並且派生出新的鑽具。但其基本結構原理和形式仍未發生變化。

它們雖然都有著各自的特點,但在鑽具結構上,與世界各國的金剛石繩索取心鑽具大致相似。

下面以我國研製、常用的S75型繩索取心鑽具為例作介紹。繩索取心鑽具可分為單動雙層岩心管總成、打撈器總成、鑽桿和鑽頭4個部分。隨著鑽探條件、取心要求、鑽孔角度、深度以及孔內岩層、孔壁穩定和漏失情況的不同,局部結構會有變化。

(1)單動雙層岩心管總成部分(圖2-2)

圖2-2 S75繩索取心鑽具雙管總成結構圖

1—彈卡擋頭;2—撈矛頭;3—彈簧銷;4—回收管;5—張簧;6—彈卡室;7—彈卡鉗;8—彈簧銷;9—彈卡座;10—彈簧銷;11—彈卡架;12—內接頭;13—鎖;14—碟形彈簧;15—墊圈;16—螺母;17—開口銷;18—彈簧座;19—黃油嘴;20—螺母;21—墊圈;22—閥堵;23—軸承;24—調節螺母;25—接頭;26—下軸;27—外管;28—內管;29—擴孔器;30—內管接頭;31—卡簧;32—卡簧座;33—鑽頭;34—懸掛座環;35—懸掛肩套;36—扶正環

單動雙層岩心管總成又分為外管總成和內管總成。

1)外管總成。由彈卡擋頭—彈卡室—上擴孔器—外管—下擴孔器—鑽頭組成並按序連接。

2)內管總成。由撈矛頭—彈卡裝置—到位報信機構—岩心堵塞報警機構—單動機構—內管保護機構—調節機構—內管—卡心裝置組成並連接。

繩索取心鑽具單動雙層岩心管總成是實現繩索取心的核心部分。其中彈卡鉗又稱定位機構,在鑽進時防止內管上移。閥體及其有關組合部件又稱到位報訊機構,這種機構國外大部分鑽具沒有,但生產實踐中十分需要。該機構採用液壓差報訊原理,其閥堵可以自動實現3個不同位置(內管下降、鑽進狀態、打撈狀態),鑽具到位報訊靈敏准確,可使鑽探人員准確掌握開始鑽進的時間。蝶形彈簧及其有關組合部件又稱岩心堵塞報訊機構,當岩心充滿內管或發生堵塞壓縮彈簧,推動內管上移,使水眼三分之二面積被阻塞而泵壓驟升,既防止了燒鑽,又可使鑽探人員及時中止鑽進。扶正環又稱扶正機構,固定在擴孔器與外管螺紋連接處,對內管起扶正定中心作用。內管和外管的長度可以根據具體需要情況作同步增長或縮短。內管通過上部軸承實現單動,其內壁宜光滑以減少岩心進入阻力。很多派生繩索取心鑽具產品,都是從變化內管總成結構,增加若干功能機構來實現的。

(2)打撈器總成部分(圖2-3)

圖2-3 S75繩索取心鑽具打撈器

1—打撈鉤;2—彈性圓柱銷;3—撈鉤架;4—彈簧;5—鉚釘;6—脫卡管;7—重錘;8—彈性圓柱銷;9—安全銷;10—圓柱銷;11—接頭;12—油杯;13—開口銷;14—螺母;15—墊圈;16—軸承;17—壓蓋;18—連桿;19—索卡套;20—繩卡芯;21—圓柱銷;22—定位銷套

打撈器總成由接頭—單動防扭軸承—安全銷—重錘—脫卡管—打撈鉤組成並連接。

在鑽探取心過程中,通過專用的地表絞車和鋼絲繩下入或提升打撈器來安放和提取內管總成。只有在孔內充滿沖洗液並且在不會造成損傷的前提下,內管總成才自由投入而不用打撈器送入孔底。在大斜度孔和水平孔鑽進時,打撈器要通過泵送的方法才能到達孔內預定位置。打撈器能實現安全脫鉤。當撈取岩心遇阻時,繩索取心絞車用力向上提拉,直至將安全銷拉斷。如不見效,則拉緊鋼絲繩,由孔口沿鋼絲繩投入脫卡管,當脫卡管到達打撈鉤上端時,放鬆鋼絲繩,打撈鉤頭部斜面沿撈矛頭的圓錐體向下滑移並逐漸張開;與此同時,打撈鉤尾部向內收縮;這樣,脫卡管便可罩住打撈鉤尾部,使打撈鉤與內管總成脫開而提出鑽孔,然後在地表處理。

整套鑽具必須具有如下機構:

圖2-4 彈卡定位機構

1—彈卡擋頭;2—撈矛頭;3—彈簧銷;4—回收管;5—張簧;6—彈卡室;7—彈卡;8—彈簧銷;9—彈卡座

1)定位機構。其主要作用是鑽進過程中固定內岩心管在工作位置,它是鑽具結構的關鍵部分。採取的結構形式各不相同,大體上分為彈卡和球卡兩種類型,其中彈卡型應用較多,中國、瑞典、美國等均採用這種形式。圖2-4所示為彈卡定位機構,它主要由彈卡架、彈卡、張簧等零部件組成。內管總成投入鑽桿內後,彈卡藉助張簧的彈力張開一定角度,並沿鑽桿內壁下滑,到達外管總成中的預定位置時,彈卡兩翼進一步張開,並貼在彈卡室的內壁上,其上端有較小內徑的彈卡擋頭,鑽進過程中可以防止內管總成左右擺動和向上串動,同時,彈卡室內壁上所鑲焊的合金或彈卡擋頭上的撥叉帶動內管軸承上部機構和外管總成一起旋轉,以減少彈卡的磨損。

2)懸掛機構(見圖2-2所示)。由內管總成上的懸掛環與外管總成中的座環組成,可使卡簧座與鑽頭內台階保持2～4mm間隙。

3)打撈機構。它由打撈器的打撈鉤、內管總成的撈矛頭及回收管組成(見圖2-2和圖2-3)。打撈鉤與重錘下行,沖擊撈矛頭後張開,繼續下行至撈矛頭頸部,彈簧使之復位收攏,抓住撈矛頭。開動絞車上提,回收管上行迫使彈卡鉗收攏,使內管總成從定位機構中釋放出來(圖2-5)。

圖2-5 打撈示意圖

1—回收管;2—彈卡;3—彈卡擋頭;4—打撈鉤

4)單動機構。由軸、軸承、軸承座,及蝶簧座組成(圖2-2)。

5)內管保護機構。見圖2-2所示,它是由軸,軸承座、彈簧、彈簧套組成的緩沖機構。采心時,外管帶動軸上行壓縮彈簧,卡簧座坐在鑽頭內台階上,可以避免內管承受大的拉力而損壞。

6)調節機構。見圖2-2所示,它由調節螺母及調節接頭組成,可調節卡簧座與鑽頭內台階的間隙。

7)扶正機構。在外管下端近鑽頭處裝置扶正環。扶正環用以扶正內管,保證內外管同心和便於岩心進入。扶正環常用黃銅或尼龍製作並開有通水槽。

8)安全脫卡機構。在打撈受阻時,為避免拉斷鋼絲繩,有兩種安全脫卡形式:①打撈器上有安全銷,其抗拉強度小於鋼絲繩;②稍放鬆鋼絲繩,使打撈鉤順撈矛頭的錐面向下並張開。順鋼絲繩投入脫卡管罩住打撈鉤尾部,打撈鉤無法收攏而與內管總成脫離接觸。

9)干孔送入機構。干孔或孔內液面低時,內管總成高速下落可能造成鑽具損壞。因此應用鋼絲繩送入。但要求到位後能自動脫離、回收。干孔送入機構可與打撈器設計為一體(如YS-60可拆除),亦可另附裝置。S75鑽具可利用已有的附加裝置,該裝置亦可用於安全脫卡。

10)到位報信機構。由彈卡架、復位簧、閥體、定位簧、彈簧、調節螺堵、閥堵等組成。投放內管時閥堵關閉,液流從內管與鑽桿的間隙中流通。到位後懸掛坐落在座環上,環隙被堵塞,沖洗液壓力升高,克服張簧的張力使閥堵下移,閥門打開,閥堵的粗徑移出定位簧後、定位簧即限制其復位,泵壓下降。因此泵壓的變化即到位信號。撈取岩心時,提撈矛,閥體及閥堵隨之上行,直至閥堵越過堵水位置,不阻礙沖洗液下泄。內管總成提出地表後,復位簧使閥堵自動回到關閉位置。

11)岩心堵塞報警機構。由滑套、蝶簧、調節螺母等組成。內管打撈或岩心堵塞時頂起內管,壓縮蝶簧,使滑套向上運動,直至堵塞懸掛接頭上的通水眼,使泵壓升高(圖2-6)。

圖2-6 岩心堵塞報警示意圖

1—通水眼;2—滑套;3—碟簧;4—外管;5—調節螺栓

懸掛接頭通水眼處有限位台階,滑套只能堵塞通水面積的2/3,這樣在報警的同時不致造成燒鑽事故。

(3)繩索取心鑽桿

其與常規金剛石岩心鑽探用鑽桿的不同點是,地質岩心鑽探用的繩索取心鑽桿一般要求內平和外平,以便在鑽桿內升降內管總成;並盡量減少鑽頭壁厚,採取較粗的岩心。

(4)繩索取心金剛石鑽頭

繩索取心鑽探效果在很大程度取決於正確地選擇金剛石鑽頭。通常把金剛石鑽頭有一定壽命作為某一工礦區採用繩索取心技術的先決條件之一。例如金剛石鑽頭壽命要是回次進尺長度的5～10倍,通常不低於30m;只有最堅硬岩層才降低到15～30m。而大量情況下為30～300m,少數條件下高達500～1000m。

繩索取心鑽頭因克取環面較寬,特別講究鑽頭唇面造型與水路沖洗冷卻條件。

根據岩層情況,分別選用天然金剛石表鑲鑽頭、聚晶鑽頭、復合片鑽頭和人造金剛石孕鑲鑽頭。

(四)繩索取心鑽具規格系列

金剛石繩索取心鑽具的規格系列標准,隨著推廣應用的經驗積累和應用范圍的擴大而不斷完善。

我國原地質礦產部於1976年完成第一種規格S56繩索取心鑽具的試驗、技術鑒定並批量生產,迄今已開發、形成S46,S59,S75,S91四種口徑標准系列繩索取心鑽具。同時還開發了專門用於煤田鑽探、坑道鑽探、水文地質鑽探、深孔和復雜條件下用的增強型繩索取心鑽具,派生出內管為半合管型的,帶三層管的(第三層為塑料管,可與岩心一齊儲存)、內管超前的、兼能採集氣體的以及孔底局部反循環繩索取心鑽具,專門應用於松軟、脆碎、易被沖蝕的岩礦層鑽探取心,或者用於採取非撓動岩礦心樣品。並成功開發了帶液動錘的繩索取心鑽具和不提鑽換鑽頭的繩索取心鑽具,進一步擴大了繩索取心鑽探應用領域與效果.特別是用於若干復雜地層和硬岩層鑽進更為有利。

我國地質系統研製和採用的繩索取心鑽具規格系列。按用途分為如下六類:

1)常規繩索取心鑽具規格有46mm,59mm,75mm,91(95)mm。

2)坑道內水平孔用繩索取心鑽具規格有46mm,59mm。

3)帶液動沖擊器的繩索取心鑽具規格有59mm,75mm,91mm。

4)增強型繩索取心鑽具(用於復雜地層和深孔)規格目前有75mm。

5)不提鑽換鑽頭繩索取心鑽具規格有75mm,91(95)mm。

6)水文鑽探用繩索取心鑽具規格目前有135mm。

在國內,除原地質礦產部研製採用的繩索取心鑽具外,其他部門和地方省市地勘單位亦研製了若干品種系列的繩索取心鑽具:如原冶金部門和有色金屬總公司系統的YS系列和TK系列,原煤炭部門的SQ系列,原四川省地礦局的SM系列;原北京市地礦局的JS系列;原河北省地礦局SZG系列;以及原黃河水利委員會設計院的SG型繩索取心鑽具等。上述繩索取心鑽具包括帶液動錘的、在坑道內使用的、帶三層管和半合管的,以及增強型繩索取心鑽具等類型,都有各自特點,並在生產中推廣應用。

(五)繩索取心鑽探技術的應用領域

隨著地質勘探事業的發展,繩索取心鑽探技術的進步,在世界范圍內其應用領域亦不斷拓寬。已經應用的領域有:固體礦產鑽探、砂礦鑽探、石油、天然氣鑽探、工程地質鑽探、地熱鑽探、水域鑽探、冰層鑽探、科學深孔鑽探、坑道鑽探。

(六)金剛石繩索取心鑽探工藝

在進行繩索取心鑽探施工之前,現場操作人員必須經過技術培訓,要求熟悉繩索取心鑽具結構原理和使用維護規程,能熟練根據鑽探施工條件,合理掌握鑽進參數,充分發揮金剛石繩索取心鑽探優越性,減少各類事故,保證繩索取心順利進行。

1.鑽探准備工作

1)鑽探設備的選擇包括鑽機(最好能實現機上撈心,採用大通孔立軸鑽機或動力頭鑽機)、泥漿泵、繩索取心絞車等設備以及擰卸、提引工具等進行合理選擇,性能可靠。

2)鑽孔結構設計通常情況下當鑽孔不超過1000m時,宜用一徑或兩徑到底的鑽孔設計。只有在地層復雜,孔深較大時,才採取多徑成孔的鑽孔結構。金屬礦多用69mm孔徑,煤田多用75mm,95(91)mm孔徑。

3)鑽具選擇根據所鑽探的岩、礦層情況,合理選擇取心管的類型。例如採用常規結構、帶半合管或三層管結構等。

4)鑽桿選擇根據岩層復雜程度和孔深情況,合理選用常規繩索取心鑽桿或增強型鑽桿。

5)鑽頭選擇按照鑽探所遇岩層和礦層,合理選擇不同結構和磨料的鑽頭,達到保證質量、提高效率、降低成本的目的。

6)沖洗液的選擇根據地層穩定性和完整程度,合理選擇沖洗液類型。如果使用泥漿,要保證泥漿性能,防止鑽探過程中出現各類孔內事故和鑽桿內結泥皮現象。

2.繩索取心鑽具的組裝、檢查與調整

新採用的繩索取心鑽具下孔前,應按照說明書對內、外管和打撈器總成進行認真檢查,然後將內管總成裝入外管總成,調整內外管長度配合,並用打撈器試撈內管總成,確認符合技術要求後方能下孔使用。

1)外管總成的組裝和檢查外管總成由鑽頭、擴孔器、穩定器(上部),外管、彈卡室、彈卡擋頭、座環及扶正環組成。檢查時注意:①外管每米彎曲度不大於0.3mm;②扶正環無變形;③穩定器之外徑宜略小於擴孔器;④所有螺紋處要塗絲扣油,以增強密封性能,方便擰卸。

2)內管總成的檢查內管總成由撈矛頭、彈卡、單動軸承、內管、卡管座等組成。檢查時注意:①各部件絲扣擰緊,尤其要防止卡簧座倒扣(有用反扣設計);②裝入彈卡動作應靈活,兩翼張開間距應大於彈卡室內徑;③鑽具有到位報信機構時,宜根據孔深調節工作彈簧預壓力,單位機構靈活,軸承套內注滿黃油;④內管平直無彎曲現象和凹坑;⑤卡簧內徑與鑽頭內徑相匹配,比鑽頭內徑小0.5mm為宜。

3)打撈器檢查將打撈器與繩索取心絞車的鋼絲繩相連接,並注意檢查:①打撈鉤安裝周正,無偏斜;②尾部彈簧靈活可靠,頭部張開距離以8～12mm為宜;③脫卡管能確保安全脫卡作用。

4)內外管總成裝配和調整 裝配時注意檢查:①彈卡與彈卡擋頭的頂面應保持一定距離,一般為3～4mm;②卡簧座與鑽頭內台階保持合理間隙,一般為2～4mm。該間隙可通過內管總成調節螺母進行調整;③內管總成在外管總成卡裝牢固,撈取方便靈活。

3.金剛石繩索取心鑽進工藝參數

繩索取心鑽進和常規金剛石岩心鑽探一樣,必須根據岩層特性、鑽頭類型、鑽孔深度、鑽孔傾角、鑽孔直徑,沖洗液類型和所用設備和鑽具性能等因素選擇優化鑽進工藝參數,主要指鑽壓、轉速和沖洗液量。上述參數的合理選擇,是決定取心質量、鑽速、鑽頭壽命、回次進尺長度、提鑽間隔等技術經濟指標的主要因素。

1)鑽壓繩索取心鑽進環狀克取面積比常規取心鑽進要大,因此鑽進時所用鑽壓亦相應增大。繩索取心一般用於中硬至硬(6～11級)的岩層中鑽進,當用常規表鑲和孕鑲金剛石鑽頭時的鑽壓范圍,推薦值如表2-1所示。實際採用鑽壓應按具體岩層條件、鑽頭類型、鑽頭實際尺寸(如超徑鑽頭)等,通過實踐合理確定。為減少鑽孔彎曲,降低鑽壓,繩索取心鑽進宜選用底唇面接觸面積小的鑽頭,如多水口、交錯唇面和齒形結構的鑽頭,可以明顯降低鑽進時所需的鑽壓,利於防止孔斜。

表2-1 繩索取心鑽進用鑽壓推薦值

2)轉速和常規金剛石取心鑽探一樣,在孔徑、孔深、沖洗潤滑條件、孔壁穩定性、岩層研磨性、鑽桿堅固性以及設備等條件允許下,盡量取較高轉速鑽進。當用孕鑲鑽頭時,平均鑽頭的線速度一般為1.5～3.0m/s;當用表鑲鑽頭時則為1～2m/s。上述轉速亦宜根據具體施工條件確定。

3)沖洗液和沖洗液量。繩索取心鑽進在條件許可時宜用無固相和低固相並加有潤滑劑的沖洗液。當用泥漿時宜用優質搬土做原料,防止在鑽桿內結泥皮現象。確定沖洗液量的要素有兩種:①保持環狀間隙上返流速在0.45m/s至1.0～1.5m/s范圍內。②保持鑽頭唇面單位面積(cm²)沖洗液量在3～5L/min(中硬至硬岩)或2.4～4.0L/min(硬至堅硬岩)。根據後者用不同直徑的繩索取心孕鑲金剛石鑽頭,鑽進時所需沖洗液量推薦值見表2-2所示。上述沖洗液量亦宜根據具體施工條件合理確定。

表2-2 繩索取心鑽進沖洗液量推薦值

4.繩索取心操作要領

(1)投放內管

將檢查合格的內管總成,由機上或孔口投入孔內。遇漏失層孔內無沖洗液時不用投放內管,應用打撈器干孔送入機構送入孔內,亦可泵入適量沖洗液後迅速投入內管總成。

(2)開始鑽進

當在孔口投入內管並確認內管已下降到位後,才能開始掃孔鑽進。鑽進過程中如發現岩心堵死.或者當進尺已接近岩心容納管長度時,應停止鑽進,並適當沖洗鑽孔。

(3)撈取岩心

撈取岩心根據所用設備採用孔口下打撈器撈取法或機上下打撈器撈取法。

1)孔口打撈法。操作程序包括提斷岩心、提升主動鑽桿、卸開主動鑽桿、鑽機移離孔口、下放打撈器、開動繩索絞車提升內管總成、將備用內管總成二次投入。

2)機上打撈法。操作程序包括提斷岩心,鑽具不離開孔底,卸開機上撈取岩心專用水龍頭壓蓋(圖2-7),打撈器通過水龍頭下入機上鑽桿而到達孔底,開動繩索絞車,提升內管總成。尤其在採用機上打撈法時宜用回水漏斗(圖2-8)將溢出的沖洗液引向水源箱。

(4)大斜度和水平孔繩索取心鑽進

在鑽進大斜度和水平孔用繩索取心時,鑽桿柱有專門機構進行起下鑽。投放內管和打撈岩心時則由專門設計的安全輸送裝置進行(圖2-9)。操作程序是:①投放內管。將內管塞入鑽桿。再塞入安全輸送器,接上封接頭,啟動水泵,借泵壓將內管送下,到位後提出輸送器,進行鑽進。②撈取內管。回次終了,將卸去加重桿的打撈器接在輸送器上塞入鑽桿,接上密封接頭,啟動水泵,借泵壓將打撈器送抵孔底內管總成頂部,撈住矛頭,拉出內管總成並取心。

圖2-7 機上撈取岩心專用水龍頭

1—壓蓋;2—三通接頭;3—軸承;4—內套;5—異徑接頭膠管

圖2-8 回水漏斗

1—漏斗;2—接頭;3—膠管;4—卡盤

圖2-9 繩索取心內管和打撈器安全輸送裝置

1—內管總成;2—打撈器;3—輸送器;4—密封接頭

圖2-10所示為專門設計用於水平孔的水龍頭結構圖。其上部帶中心孔的塞堵是泵送內管和打撈器用的。鑽進時則更換實心塞堵。水龍頭內孔能通過打撈器和內管總成。

圖2-10 水平孔用水龍頭結構圖

5.鑽具的維護保養

為了保證繩索取心鑽具的正常使用,防止鑽具零部件失靈。撈取岩心失效而導致提鑽處理甚至發生孔內事故,必須經常檢查鑽具,作好維護保養工作。重點檢查項目是:

1)彈卡磨損情況和張簧是否變形,並經常注油潤滑。

2)單動軸承是否靈活,並定期清洗注入黃油。

3)內管有無彎曲和凹坑變形,發現不合用時宜修理或更換。

4)卡簧及卡簧座有無變形和過磨損,卡簧座水口深度不小於4mm。

5)每次提鑽要檢查彈卡擋頭撥叉磨損斷裂情況,發現磨出圓角要用銼修平。

6)懸掛環和座環磨損情況,發現吻合面已磨成圓錐面時要及時更換。

7)每次撈取岩心前檢查打撈鉤頭部和尾部彈簧磨損情況,如有明顯磨損變形要及時更換。

8)鋼絲繩有無損傷斷股情況,並注意塗油保養。

9)全套鑽具、鑽桿螺紋磨損情況,並經常塗絲扣油保護。平常應平整堆放,防止銹蝕。

6.常見故障及排除方法

1)打撈器捕撈不住內管總成。其原因是撈矛頭損壞,打撈器鉤掛不住,岩粉沉澱或有實物覆蓋矛頭,打撈鉤損壞或尾部彈簧斷而失靈等。其處理方法是反復提放打撈器數次,如無效,提出打撈器,然後提鑽檢查處理。

2)打撈器捕撈住內管總成後提拉不動。其原因是岩心堵死或卡簧倒扣,使內管總成在鑽頭內台階和彈卡擋頭間頂死,岩心下端呈倒蘑菇頭狀並卡在鑽頭底部;彈卡的彈性軸銷脫出卡住回收管,卡簧座下端和內管螺紋部分因岩心堵死變形,通不過外管總成座環,懸掛環和座環嚴重損壞相互卡死,彈卡擋頭撥叉折斷,內管總成被卡等。其處理方法是使用安全脫卡機構使打撈器脫鉤。如確認是岩心蘑菇頭造成的,則將鑽具放到孔底研磨片刻,再下打撈器試撈。如無效,提鑽處理。

3)打撈途中遇阻提拉不上來。其原因是鑽桿螺紋變形,阻擋內管通過,內管嚴重彎曲變形,通不過鑽桿,所用泥漿低劣,雜質多,在鑽桿內結成泥皮,阻礙內管等。其處理方法是:首先使用安全脫卡機構提出打撈器,繼而提升鑽具檢查原因,並更換不合格的鑽桿或內管;調整泥漿性能,並有效採用循環沉澱系統,增設除砂器和除泥器。

4)打撈出的內管缺失岩心或無岩心。其原因是岩心直徑與卡簧不匹配,造成沒有拔斷岩心或未卡緊中途脫落;彈卡不起作用,鑽進時內管上竄,形成「單管」鑽進,內管總成因各種原因下放未到位,鑽進時形成「單管」鑽進;岩心松軟(如煤層)未採取合理結構的鑽具和鑽進規程等。其處理辦法是檢查卡簧是否合格,彈卡是否磨損失靈,以及造成打「單管」之原因;如因地層松軟宜更換合理結構的(內管超前、帶半合管、用底噴式鑽頭和帶孔底反循環的)鑽具等。

5)鑽進效率低。其原因是岩層緻密堅硬,超過10級,鑽頭金剛石質量差或胎體性能與岩層不匹配;鑽頭內徑過度磨損,岩心變粗,進不去卡簧,形成堵塞;卡簧已損壞,岩心受阻,內管有損傷、阻礙岩心順利進入等。其處理辦法是將內管總成提出並檢查卡簧、卡簧座和內管,採用與岩層性能匹配的鑽頭和鑽進規程,必要時換常規鑽進或用帶液動錘的繩索取心鑽具。

6)鑽孔偏斜嚴重。其原因與處理方法與普通金剛石鑽進類似,不再贅述。

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